第25讲 基因的表达 【思维精讲】 课件2026届高三一轮复习（全国通用）

该高中生物学高考复习课件聚焦“遗传信息的转录和翻译”“中心法则”两大核心考点，依据新课标“阐明遗传信息传递途径”要求，分析2023-2024年湖北、湖南等多省高考真题，明确考点在选择题中的高频分布，构建系统复习框架，对接高考评价体系，提升备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+素养渗透+技巧提炼”，如结合2024湖北卷密码子推导题，解析碱基互补配对规律培养科学思维，通过克里克T4噬菌体实验建模强化生命观念，归纳转录翻译数量关系等应试技巧，助力学生掌握答题逻辑，教师可据此精准突破考点，高效推进高考复习。

专题5 遗传的物质基础 第2部分 遗传与进化 第25讲 基因的表达 高考考情： 考 情 解 码 考点要求 真题展示 考点一：遗传信息的转录和翻译 2024湖北卷，16；2024贵州卷，7、16； 2024湖南卷，16;2024安徽卷，11； 2023辽宁卷，8；2023·江苏卷，6; 2023·广东卷，17；2023·全国乙卷，5； 考点二：中心法则 考点定标 从命题题型和内容上看，高考命题较多，试题为选择题，题目一般，主要从以下几方面考查：基因的转录和翻译；中心法则的基本内容及发展的内容。 1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。 2.通过转录和翻译过程的学习，阐明遗传信息传递的途径——中心法则，说明遗传信息如何通过蛋白质控制生物性状。 3.概述生物大分子之间的相互作用原理。 考点一 遗传信息的转录和翻译 考点二 中心法则 真题回顾 课标要求及考点预览： 思维预览： 一、 遗传信息的转录和翻译 生物体所有特征的总和我们称之为性状，生命活动的主要承担者或体现者是谁? 蛋白质 基因(DNA) 生物体性状主要是由谁决定的? DNA 蛋白质 基因指导蛋白质的合成的过程称为基因的表达。包括遗传信息的_______和______两个阶段。 转录 翻译 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 基因 （DNA） 主要存在于细胞核中 蛋白质的合成 在细胞质中的核糖体上进行 信使 RNA充当了DNA的信使 为什么RNA适合做信使？ S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 1．RNA的结构 (1)基本单位： (2)组成部分： 核糖核苷酸 一分子磷酸＋一分子核糖＋一分子含氮碱基 C 胞嘧啶 U 脲嘧啶 A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 (3)结构： RNA通常是单链结构，而且长度比DNA短，不稳定，易发生变异。 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 RNA适合于做信使的原因 ①它是由基本单位——核苷酸连接而成，由核糖、磷酸、碱基(C、G、A、U(尿嘧啶))共同组成4种核苷酸，它也能储存遗传信息。 ②RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，方便从细胞核转移到细胞质中。 ③在RNA与DNA的关系中，也遵循“碱基互补配对原则”，但由于RNA中没有T，DNA中没有U，所以当RNA与DNA有关系时，U与A配对。 S z L w h 真核生物转录形成的RNA通过核孔，穿过 0 层膜，需要消耗能量 一、 遗传信息的转录和翻译 比较项目 DNA RNA 基本单位 五碳糖 含氮碱基 结构 主要存在部位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 核糖 A T C G A U C G 双螺旋结构 一般为单链 细胞核 细胞质 RNA与DNA的主要区别： S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 （4）RNA的分类和功能 ①信使RNA（mRNA）： ②核糖体RNA（rRNA）： ③转运RNA（tRNA）： 携带遗传信息，蛋白质合成的模板 识别并运载氨基酸 核糖体的组成成分 tRNA ①作为某些病毒的遗传物质（烟草花叶病毒、新冠病毒） ②某些RNA具有催化作用（酶） 常见的功能： 分类： S z L w h z 一、 遗传信息的转录和翻译 2.遗传信息的转录 (1)概念： 在细胞核中，通过_____________以______的一条链为模板合成______过程。 (2)场所：主要是_______，细胞质中的_______、_______中也能发生。 (3)过程： 。 RNA聚合酶 叶绿体 线粒体 DNA RNA 解旋 → 配对 → 连接 → 释放 细胞核 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 条件： RNA聚合酶(有解旋作用)、ATP 结果： 双链解开，碱基暴露 原则： 模板： 原料： 能量： 酶： 结果： 碱基互补配对原则 解开双链中的一条链 游离的核糖核苷酸 ATP提供 RNA聚合酶(磷酸二酯键) 通过聚合形成一个RNA RNA延伸方向： 从5‘→3’ 合成的mRNA从模板链上释放 解旋 配对 连接 释放 注意：DNA双链恢复形成双螺旋结构 ATP 特点： 边解旋边转录 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 思考1：转录过程是把整条DNA分子的序列全部转录出来吗？ 转录是以基因为单位进行的，每次转录的只是DNA分子特定的基因片段（并非整个DNA） 思考2：转录与DNA复制相比，转录需要的原料和酶各有什么不同？ DNA转录： DNA复制： 核糖核苷酸为原料，RNA聚合酶。 脱氧核糖核苷酸为原料，解旋酶和DNA聚合酶。 思考3：一个DNA上的所有基因的模板链一定相同吗？ 不一定 S z L w h 思考4：转录成的RNA的碱基序列与DNA的两条单链的碱基序列各有哪些异同？ RNA DNA 思考5：转录与DNA复制有哪些共同之处？这对保证遗传信息的传递有什么意义？ 转录与DNA复制都需要模板、都遵循碱基互补配对原则。 碱基互补配对原则能够保证遗传信息传递的准确性。 模板链 非模板链 互补 配对 相同， T换为U 一、 遗传信息的转录和翻译 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 【拓展延伸】 有义链和反义链 A T T C A G C A C T T A A G T C G T G A 3′ 5′ 5′ 3′ A U U C A G C A C U 3′ 5′ 转录 有义链或编码链 反义链或模板链 mRNA 反义链或模板链: 基因中具有转录功能的链, 与有义链互补的链。 有义链或编码链: 基因中无转录功能的链, 与转录产物mRNA碱基序列相同的那条链(用T代替U外)。 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 1.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是(　　) A．①链的碱基A与②链的碱基T互补配对 B．②中a端为5'端，b端为3'端 C．如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶 D．转录完成后，②需通过两层生物膜才能与核糖体结合 B a b S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 3.遗传信息的翻译 (1)定义：游离在细胞质中的各种 ，以 为模板合成具有一定氨基酸顺序的 ，这一过程叫作翻译。 (2)场所： 。 氨基酸 mRNA 蛋白质 核糖体 ？ U U A G A U A U C mRNA 蛋白质 碱 基 序 列 氨基酸序列 4种 21种 翻译 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 4种碱基是怎样决定21种氨基酸的呢? 1个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸； 2个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸； 3个碱基决定1个氨基酸，则4种碱基只能决定____种氨基酸， 氨基酸 AUCG 4 氨基酸 AUCG 4 AUCG 4 AUCG 4 氨基酸 AUCG 4 AUCG 4 4 64 16 第三种方式能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 实验材料：T4噬菌体 实验思路：研究其中某个基因的碱基增加或减少对其编码蛋白质的影响 实验过程：增加或删除1个/2个/3个碱基，观察是否能正常产生蛋白质。 实验结果： ①增加或删除1个/2个碱基,无法正常产生蛋白质； ②增加或删除3个碱基，可以正常产生蛋白质。 1961年克里克T4噬菌体实验（P70） 遗传密码子的破译: 实验结论：遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸。遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，密码子之间没有分隔符。 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 (3)密码子： mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 ②识别： 密码子认读是从mRNA的5'→3'，相邻的密码子无间隔、不重叠 1961年蛋白质的体外合成实验 科学家：尼伦伯格、马太 实验技术：蛋白质的体外合成技术 ①定义： 密码子分别对应哪些氨基酸？ S z L w h 实验过程： 在每个试管中分别加入1种氨基酸； 在每个试管中加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液； 在每个试管中加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸（mRNA）。 实验结果：加入苯丙氨酸的试管中，出现了多聚苯丙氨酸的肽链。 一、 遗传信息的转录和翻译 除去DNA和mRNA的细胞提取液 人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸 结论： 1.与苯丙氨酸对应的密码子是UUU（第一个被破译的密码子）。 2.在多位科学家的不断实验下，终于破译了全部64密码子，并编制出密码子表。 S z L w h 第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基 U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C 异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A 甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C 缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A 缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G 第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 密码子 苯丙氨酸 U U U UUU 精氨酸 A G G AGG 密码子表查法 第一个碱基 第二个碱基 第三个碱基 U C A G U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 U 苯丙氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 C 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止、硒代半胱氨酸 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 U 亮氨酸 脯氨酸 组氨酸 精氨酸 C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 G A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C 异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 A 甲硫氨酸（起始） 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 G G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 C 缬氨酸 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 A 缬氨酸、甲硫氨酸（起始） 丙氨酸 谷氨酸 甘氨酸 G 终止密码子（3种）： 种类 一般不编码氨基酸 起始密码子(2种）： （甲硫氨酸）、 （ 种） 编码氨基酸 _____（缬氨酸、甲硫氨酸） 编码氨基酸的密码子______ 种 64 UAA、 GUG AUG UGA（硒代半胱氨酸） 61 或62 UAG、 密码子的种类 一、 遗传信息的转录和翻译 ③密码子的特点： b.简并性： 一种氨基酸可能对应多种密码子 c.统一性（通用性）： 除少数密码子外，生物界的遗传密码是统一的 a.专一性： 一种密码子只决定一种氨基酸 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 当密码子中有一个碱基改变时，可能并不会改变其对应的氨基酸,提高密码子容错率；当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸，可以保证遗传信息的翻译速度。 A C G A U U G A U C G A C G A 正常mRNA G C G A U U G A C C G A C G A 错误mRNA 你认为密码的简并对生物体的生存发展有什么意义？ S z L w h 知道碱基和氨基酸的对应关系后，游离在细胞质中的氨基酸,是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢? 反密码子 3' 5' 结合氨基酸的部位 mRNA 5' 3' G A U 碱基配对 C U A 密码子 注意： 每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸； 每种氨基酸可由一种或几种tRNA转运。 tRNA (填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子中 (填“是”或“不是”)只有3个碱基。 含有 不是 转运工具——tRNA ①结构： 部分碱基配对形成三叶草型结构 一、 遗传信息的转录和翻译 ②功能： 识别并转运氨基酸 ③反密码子： 位于tRNA上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。 【特别注意】反密码子读取方向：3’→5’ S z L w h 反密码子从3‘端开始读取 一、 遗传信息的转录和翻译 （4）翻译的过程： 起始密码子 mRNA进入细胞质，与 结合；携带 的tRNA通过与mRNA上的碱基AUG互补配对进入 。 核糖体移动方向 E 1 2 5’ 3’ A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A M 核糖体 核糖体 甲硫氨酸 位点1 ①起始： S z L w h 携带 的tRNA以同样的方法进入 。 一、 遗传信息的转录和翻译 E 1 2 甲 通过脱水缩合形成 ，甲硫氨酸被转移到 上。 H 5’ 3’ A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A 组氨酸 位点2 肽键 位点2的tRNA ②进位： ③缩合： S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 E 1 2 沿 移动，读取下一个密码子，原占位点1的 离开核糖体，原位点2的tRNA进入 ，一个新的携带氨基酸的tRNA进入 ，继续肽链的合成。 精 色 半 半 甲 组 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 脯 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 核糖体移动方向 A U G C A C U G G C G U U G C U G U C C U U A A 核糖体 mRNA tRNA 位点1 位点2 ④移位： S z L w h 直至核糖体读取到mRNA上的终止密码子，合成才告终止。 肽链合成后，从 上脱离， 成具有特定 的蛋白质分子。 核糖体 盘曲折叠 空间结构和功能 ⑤终止： S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 总结： （1）原料： （3）能量： （2）模板： （4）产物： 21种氨基酸 mRNA 一般是ATP 具有一定氨基酸顺序的多肽链 （7）原则： 碱基互补配对 mRNA→蛋白质 （8）遗传信息流动: （5）酶： 多种酶 （6）转运工具： tRNA mRNA-tRNA （A-U，U-A，C-G，G-C） S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 思考1：如何快速高效地进行翻译呢？ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。 思考2：图中①、⑥分别是什么分子或结构？最终合成的多肽链②、③、④、⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？ mRNA 核糖体 相同。因为它们的模板是同一条mRNA。 思考3：翻译的方向呢？ 由肽链_____→肽链_____的方向进行 短 长 多聚核糖体 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 拓展1：真核生物与原核生物转录、翻译比较 真核生物 先转录，后翻译 DNA mRNA RNA聚合酶 边转录边翻译（无核膜） 原核生物 注: 真核细胞中线粒体DNA和叶绿体DNA也是边转录边翻译 S z L w h A—C—U—G—G—A—U—C—U 苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸 A—C—T—G—G—A—T—C—T T—G—A—C—C—T—A—G—A 肽键 肽键 （假设以B链为模板进行转录） A链 B链 转录 翻译 基因中的碱基数：mRNA中的碱基数：蛋白质中的氨基酸数 ＝ 6∶3∶1 转录 翻译 DNA mRNA 蛋白质 150 300 1 3 6 一、 遗传信息的转录和翻译 拓展2：基因的表达过程中碱基与氨基酸的数量关系 S z L w h 遗传信息的传递 遗传信息的表达  项目 DNA复制 转录 翻译 时间 场所 模板 原料 模板去向 产物 碱基配对 特点 DNA复制、转录和翻译的联系 细胞分裂间期 活细胞代谢过程 主要是细胞核（真核） 主要是细胞核（真核） 核糖体上 亲代DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 21种游离的氨基酸 与新合成的链形成子代DNA 恢复双螺旋结构 降解成核糖核苷酸 两个DNA分子 RNA 多肽 A-T、T-A、C-G、G-C A-U、T-A、C-G、G-C A-U、U-A、C-G、G-C 半保留复制；边解旋边复制 边解旋边转录 多聚核糖体 一、 遗传信息的转录和翻译 2．（2025·云南师大附中月考）下图表示核糖体上合成蛋白质的过程。下列有关叙述正确的是(　　) A．翻译进行过程中，A位点tRNA上携带的氨基酸会转移到位于P位点的tRNA上 B．图中从E位点离开的tRNA会在细胞质基 质中被水解 C．图中组成该蛋白质的前三个氨基酸序列 为甲硫氨酸—组氨酸—色氨酸 D．在正常情况下，当终止密码子进入A位 点时，由于tRNA不携带氨基酸，导致翻 译终止 C　 S z L w h 一、 遗传信息的转录和翻译 A．以α链为模板合成的子链半不连续的原因是酶2只能从5'端→3'端合成新链 B．③中mRNA上的终止密码子没有反密码子与之配对 C．酶3使DNA双链打开，是mRNA合成的必要条件 D．①②过程均遵循碱基互补配对原则，酶1和酶3是同一种酶 3.某生物体内遗传信息的传递和表达过程分别如图①~③。下列叙述错误的是（　　） D S z L w h ①是DNA复制过程，②是转录过程，这两个过程都遵循碱基互补配对原则，酶1和酶3不是同一种酶，酶1是解旋酶，酶3是RNA聚合酶 二、 中心法则 1957年，___________提出中心法则： ①遗传信息可以从DNA流向DNA，即_______________； ②也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质， 即遗传信息 的_______和________。 转录 DNA RNA 翻译 蛋白质 复制 克里克 1.中心法则的提出 DNA的复制 转录 翻译 S z L w h 二、 中心法则 DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 复制 逆转录 复制 2.补充后的内容图解 注意：虚线表示少数生物的遗传信息的流向 是信息的载体 是信息的表达产物 为信息的流动提供能量 在遗传信息的流动过程中 ATP DNA、RNA 蛋白质 3．生命是物质、能量和信息的统一体 S z L w h 二、 中心法则 4．各种生物遗传信息的传递途径 (1)能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递： (2)具有RNA复制功能的RNA病毒（如烟草花叶病毒）遗传信息的传递： (3)具有逆转录功能的RNA病毒（如艾滋病病毒）遗传信息的传递： (4)高度分化的细胞遗传信息的传递： DNARNA蛋白质 S z L w h 二、 中心法则 4．（2025·湖北襄阳联考）中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律，如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B．DNA复制、转录分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶的参与 C．遗传信息的复制、转录、翻译及逆转录过程都需要模板 D．翻译时，tRNA会读取mRNA上的全部碱基序列信息 D　 S z L w h 二、 中心法则 5. (2022·浙江6月选考)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是(　 ) A.催化该过程的酶为RNA聚合酶 B.a链上任意3个碱基组成一个密码子 C.b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连 D.该过程中遗传信息从DNA向RNA传递 C S z L w h 真题重现 1.（2024·湖北卷）编码某蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'—ATG—3',则该序列所对应的反密码子是 (　 ) A.5'—CAU—3' B.5'—UAC—3' C.5'—TAC—3' D.5'—AUG—3' A 编码链：5'—ATG—3' 模板链：3'—TAC—5' mRNA：5'—AUG—3' 反密码子：5'—CAU—3' S z L w h 真题重现 2.(2023·江苏卷，6)翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次嘌呤(I)，与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是(　 　) A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对 B.反密码子为5′－CAU－3′的 tRNA可转运多种氨基酸 C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA D.碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性 D S z L w h 真题重现 3.(2022·河北卷，9)关于中心法则相关酶的叙述，错误的是(　 　) A.RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键 B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合 C.在解旋酶协助下，RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用 C S z L w h 结语：感谢观看！ 努力和上进 不是为了做给别人看， 是为了不辜负自己， 不辜负此生！ $